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Física · 术语表

什么是 Lente delgada？

又称： lente · lente convergente · lente divergente · centro óptico · eixo principal

Definição 10.1 Física do ensino médio · 第 10 章 — Lentes, imagens e o olho

Uma lente é um meio transparente limitado por duas superfícies, pelo menos uma delas curva. Mais grossa no centro do que na borda, ela é convergente: raios paralelos são desviados uns em direção aos outros; mais grossa na borda, é divergente: eles se afastam. Uma lente delgada tem espessura desprezível: nós a desenhamos como um segmento com pontas de flecha para fora (convergente) ou para dentro (divergente). O seu centro OO é o centro óptico; a reta perpendicular que passa por OO é o eixo principal.

示例

Exemplo 10.4 (Ler uma receita)

Uma lente com f′=0.50 mf' = 0.50\,\mathrm{m} tem C=1/0.50=+2.0C = 1/0.50 = +2.0 D: convergente. Uma receita de −4.0-4.0 D significa f′=−0.25 mf' = -0.25\,\mathrm{m}: divergente, com distância focal de 25 cm25\,\mathrm{cm}.

Exemplo 10.10 (A fórmula em ação)

Um objeto está 30 cm30\,\mathrm{cm} à frente de uma lente convergente com f′=10 cmf' = 10\,\mathrm{cm}: OA‾=−30 cm\overline{OA} = -30\,\mathrm{cm}, logo

1OA′‾=110−130=115,OA′‾=+15 cm,γ=15−30=−0.50:\frac{1}{\overline{OA'}} = \frac{1}{10} - \frac{1}{30} = \frac{1}{15}, \qquad \overline{OA'} = +15\,\mathrm{cm}, \qquad \gamma = \frac{15}{-30} = -0.50 :

uma imagem real 15 cm15\,\mathrm{cm} atrás da lente, invertida, com metade do tamanho — exatamente o que os três raios desenham.

Exemplo 10.12 (A vergência do seu olho)

A retina fica em OA′‾=+0.017 m\overline{OA'} = +0.017\,\mathrm{m}. Objeto distante (1/OA‾≈01/\overline{OA} \approx 0): C=1/0.017≈59C = 1/0.017 \approx 59 D. Ponto próximo (OA‾=−0.25 m\overline{OA} = -0.25\,\mathrm{m}): C=1/0.017+1/0.25≈63C = 1/0.017 + 1/0.25 \approx 63 D. Ler custa cerca de 44 D: o olho é uma lente de 5959 D com um ajuste fino embutido de +4+4 D.

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Definição 3.10 Física universitária — 1.º ano · 第 3 章 — Espelhos e lentes delgadas

Uma lente é um meio transparente limitado por duas superfícies esféricas (ou planas); ela é delgada quando a sua espessura é desprezível frente aos raios de curvatura e às distâncias em jogo, de modo que os dois vértices se confundem num só ponto, o centro óptico OO. Um raio que passa por OO não é desviado. O foco imagem F′F' é a imagem de um ponto do infinito sobre o eixo; o foco objeto FF é o ponto cuja imagem está no infinito; ambos estão à mesma distância de OO: OF′‾=−OF‾=f′\overline{OF'} = -\overline{OF} = f', a distância focal. A lente é convergente se f′>0f' > 0 (F′F' real, a jusante; bordas mais finas que o centro), e divergente se f′<0f' < 0. A sua vergência V=1/f′V = 1/f' é medida em dioptrias (1 δ=1 m−11\,\delta = 1\,\mathrm{m}^{-1}).

Uma lente convergente: objeto AB além de F. O raio que passa por O segue reto, o raio paralelo se desvia passando por F', o raio que passa por F sai paralelo; os três se encontram em B': imagem real e invertida. Aqui OA = -1.5f', logo OA' = 3f' e = -2.
Uma lente convergente: objeto ABAB além de FF. O raio que passa por OO segue reto, o raio paralelo se desvia passando por F′F', o raio que passa por FF sai paralelo; os três se encontram em B′B': imagem real e invertida. Aqui OA‾=−1.5f′\overline{OA} = -1.5f', logo OA′‾=3f′\overline{OA'} = 3f' e γ=−2\gamma = -2.
Uma lente divergente (F' a montante, F a jusante): o raio paralelo emerge como se viesse de F', o raio central segue reto; os seus prolongamentos se encontram em B' — uma imagem virtual, direita e reduzida, qualquer que seja a posição do objeto.
Uma lente divergente (F′F' a montante, FF a jusante): o raio paralelo emerge como se viesse de F′F', o raio central segue reto; os seus prolongamentos se encontram em B′B' — uma imagem virtual, direita e reduzida, qualquer que seja a posição do objeto.

示例

Exemplo 3.13 (A mesma lente, três usos)

Uma lente convergente, f′=5.0 cmf' = 5.0\,\mathrm{cm}. Selo a 3.0 cm3.0\,\mathrm{cm}: 1/OA′‾=1/5−1/3=−2/151/\overline{OA'} = 1/5 - 1/3 = -2/15, OA′‾=−7.5 cm\overline{OA'} = -7.5\,\mathrm{cm}, virtual, γ=+2.5\gamma = +2.5: a lupa. Lâmpada a 20 cm20\,\mathrm{cm}: OA′‾=6.7 cm\overline{OA'} = 6.7\,\mathrm{cm}, real, γ=−1/3\gamma = -1/3: uma imagem invertida e reduzida sobre um cartão. Janela a 4 m4\,\mathrm{m}: OA′‾≈f′\overline{OA'} \approx f', imagem invertida minúscula no plano focal — a câmera. Três usos, uma relação.

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